1、学习项目2 典型数控机床电气连接与电气故障诊断任务1 典型数控机床电气电路安装与开机调试任务1典型数控机床电气电路安装与开机调试一、 SINUMERIK 802D 数控系统的连接二、数控机床的电气电路安装三、数控机床的开机调试一、SINUMERIK 802D 数控系统的连接1. SINUMERIK 802D 数控系统安装步骤：1）安装PCU，KB 和MCP。2）安装PP72/48。3）安装驱动器。4）连接PCU 和KB 以及MCP 和PP72/48。5）在PCU、PP72/48 和SIMODRIVE 611UE 之间用 现场总线PROFIBUS进行连接。 2.数控系统接口（1）PCU上的用户接
2、口1）DC 24V 电源接口(X8)用于和24V 负载电源连接的3 芯螺钉端子。2）PROFIBUS (X4)，与PROFIBUS连接的9 芯D型 孔型插头。3）COM1 RS-232 接口(X6)，9 芯D型针型插头，接口COM2不起作用。4）手轮1至3(X14/X15/X16)，用于连接手轮的15 芯D型针型插头。5）键盘接口(X10) 6芯Mini-DIN。6）复位键。7）跨接线 X311。8）显示错误和状态的4 个发光二极管(面板背面)。（2）键盘KB上的接口 键盘连接使用6芯Mini-DIN。（3）PP 72/48 上的接口 PP72/48 的用户接口位置如图所示。1）X1接口，用于
3、连接DC 24V电源的3 芯螺钉端子。2）X2接口，用于连接PROFIBUS的9芯D型孔型插头。3）X111、X222 和X333接口，用于连接数字输入/输出的50芯扁平电缆插头。4）显示PP72/48状态的4个发光二极管。5）拨码开关S1，用于设置PROFIBUS地址的DIL开关。 （4）MCP上的接口 MCP上的接口如图所示。X1201和 X1202用于连接PP 72/48 的50 芯扁平电缆插头。 3.数控系统电缆连接 数控系统各个组件之间的电缆连接关系如图所示。数控系统各个部件电缆的连接要求如下：1）只能使用屏蔽电缆，而且确保屏蔽层与控制器一侧的金属或有镀金层的插头盒相连。2）按照上图
4、所示将电缆与组件相连。3）使用紧固螺钉将D 型针型插头固定并安装电缆绷紧防护装置。（作为附件提供的电缆能提供最佳的抗干扰能力。）4）键盘的连接。使用附件提供的电缆将键盘与PCU 连接。多脚插头必须插入键盘。5）手轮与PCU(X14,X15,X16)连接的引脚按照表1-8的要求进行分配。使用的插头名称： 手轮1(X14)，手轮2(X15)，手轮3(X16)。插头型号： 15 芯D 型孔型插头。最大电缆长度：3m。6）PCU上RS-232接口(COM1)的连接配置 7）I/O 与PP 72/48 的连接要求使用一条扁平电缆将机床控制面板与PP72/48(X111，X222)相连，如上图所示，最大电
5、缆长度15m。 4.SIMODRIVE 611U驱动模块的连接（1）SIMODRIVE 611UE进给伺服系统的组成及作用 SIMODRIVE 611UE进给伺服系统的组成如下图所示。进给伺服系统包括：1）电源模块： 提供伺服驱动系统的电源，包括维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的600V直流电压。2）功率模块：对伺服电动机提供频率和电压可变的交流电源。3）控制模块：对伺服电动机的速度进行闭环控制。4）滤波模块：对电源进行滤波，防止电网中的干扰。5）电抗器：对电压起到平稳作用。6）电动机：伺服进给电动机（1FT6或1FK7带1VPP正弦波编码器）。7）主轴电动机（1PH7）（2）SIMOD
6、RIVE 611UE进给伺服系统的接口 1）U1 V1 W1：主控制回路三相电源输入端口2）X181：1U1-2U1、1V1-2V1、1W1-2W1是工作电源的输入端口，使用时常常与主电源短接。3）64：控制使能输入端。该信号同时对所有连接的控制模块有效，该信号取消时，所有轴的速度给定电压为零，轴以最大的加速度停车，延迟一定的时间后，脉冲使能取消。4）63：脉冲使能输入。该信号同时对所有连接的控制模块有效，该信号取消后，所有控制电动机的驱动电源取消，轴以自由运动的形式停车。5）48：接触器使能输入。该信号断开时，控制主回路供电的接触器断开。6）X111：驱动器准备好输出端子。7473.2（NC
7、触点）、7273.1（NO触点）。 加电后，模块无故障时， 7273.1接通；模块有故障时， 7273.1断开。7）X121：驱动器、电动机过热报警端子。所有的模块过载和连接的电动机过热都会触发过热报警输出。5.15.2（NO触点）、5.15.3（NC触点） 8）9/19/R： 9是使能电压（24V）；19是使能电压的地；R为模块的报警复位输入端。9）X351：设备总线 。为后面连接的模块提供工作电源。SIMODRIVE 611UE进给伺服系统的连接图：（3）控制模块接口 控制模块接口如下图所示，包括：1）X411：编码器反馈信号接口（1Vpp正弦波信号）：输入电动机的编码器信号和电动机的热敏
8、电阻值，其中电动机的热敏电阻值是通过该插座的13和25脚输入，该热敏电阻在常温下为580，155度时大于1200，这时控制板关断电动机电源并产生电动机过热报警。2）663：轴脉冲使能。该信号为低电平时，该轴电动机的驱动电源关断，一般这个信号直接与9（24V）短接。 3）65.A：轴控制使能。一般这个信号直接与9（24V）短接 。4）75.A16.A ：模拟主轴速度给定（010V）。5）Q0.A、Q1.A ：数字输出1、数字输出2。（可用于变频器主轴的正反转控制，此时P24、M24端子必须接外部24V电源的正和地）。5PROFIBUS总线的连接 PROFIBUS总线的连接图：6802D数控系统接
9、地 PCU、MCP和KB接地 图：变压器等电器接地图：二、数控机床的电气电路安装1.变频器主轴控制电路2、变压器及刀架控制电路3、直流24V电源控制回路4、NC启动控制电路5、NC连接电路6、伺服进给驱动电源模块控制电路7、伺服进给驱动电源控制及功率模块控制电路8、PLC输入点控制电路9、PLC霍尔开关输入点转换电路10、PLC输出点转换电路三、SINUMERIK802D数控系统开机调试 SINUMERIK802D数控系统第一次通电前要检查以下内容：w1）检查DC 24V 回路有无短路；w2）如果使用两个24VDC 电源，检查两个电源的“0”V 是否连通；w3）检查驱动器电源馈入模块和功率模块
10、的直流母线是否可靠连接（直流母线上的所有螺钉必须牢固旋紧）； 4）检查驱动器电源馈入模块的控制端子112 和9 是否短接；端子NS1 和NS2 是否短接；端子48、63 和64 是否分别通过继电器触点与端子9 短接； 5）检查驱动器功率模块到电动机的连线中U、V、W是否连接正确（电缆线上印刷的线标是否与插头上的线标对应）； 6）检查611UE 上X411 接口的信号电缆和功率模块A1 接口电动机电缆是否连接到同一台电动机上；X412 接口的信号电缆和功率模块A2 接口的电动机电缆是否连接到同一台电动机上； 7）检查611UE 上端子663 和9 是否短接；65A 和9 是否短接；65B 和9
11、是否短接； 8）如果使用了611UE 上的输出点Q0.A 和Q1.A，检查611UE 上的DC 24V 电源P24 和M24 是否连接。1调试准备 在开始调试 SINUMERIK 802D 系统之前，检查SINUMERIK 802D 的硬件，同时应准备好SINUMERIK802D“用户文献”、 SINUMERIK802D“功能介绍”、用于调试和数据备份的PC 机、工具箱、PLC802 编程工具、必须完成设备的机械和电气安装、启动SIMODRIVE 611UE(PROFIBUS 选择模块已插入)。同时，应注意下列问题。1）系统的连接 正确的连接是系统调试顺利进行的基础。2）PLC 调试 首先使安
12、全功能生效（如急停、硬限位等）以及操作功能生效。3）驱动器设定 设置电动机参数和PROFIBUS 总线地址。4）NC 参数设定 设置控制参数、机械传动参数、速度参数等。5）数据备份 是系统正常使用的保证。 2 SINUMERIK 802D调试顺序 1）检查PCU 的引导程序。2）设定语言。3）技术设定。4）设定通用车床数据。5）调试PLC。6）设定坐标轴/主轴具体车床数据。包括：设置坐标轴/主轴编码器，设置坐标轴/主轴设定值。7）坐标轴和主轴空运行。8）优化驱动器。9）完成调试，保存数据。 3存取保护级 1）保护级13 保护级1 到3 需要输入密码。密码激活后可以修改。例如，如果密码不再知道，
13、必须执行重新初始化(带缺省机床数据导入)，这将使所有密码恢复到该版软件的出厂设定值。 除非使用软键“删除口令”来重新设置,否则密码不会改变，重新上电不会重设密码。2）保护级47 如果没有设置密码或是接口信号,保护级7 会自动设定。如果没有密码, 可以通过在用户程序的用户接口中设置位来设定保护级4 到7。3）输入和修改口令 按SHIFT+SYSTEM（或SHIFT+N）进入到系统参数设置界面，按设定口令软件，出现如下图所示画面，输入相应级别的口令，按接受软件，则进入到相应的保护级，可以读取和修改与保护级对应数据和参数。输入口令界面 修改口令界面 4机床数据(MD)和设定数据(SD)的结构 （1）
14、数字和标识 MD 和SD 是由它们的数字或由它们的名字(标识)来定址的。数字和名字，以及激活方式和单位都被显示。例如MD10240，MD表示机床数据，10240表示数据号。（2）激活方式 激活级别是通过它们的优先级来排列的，如果已经改变一个数据项，经过以下操作之后便会起作用： POWER ON(po)关闭/启动SINUMERIK 802D NEW_CONF(cf)新的确认后生效 可通过触发“复位信号”即V3000 0000.7 来激活设定 在程序M2/M30 的末尾使用RESET 键复位 IMMEDIATELY(im) 输入值后立即生效（3）保护级 启动和输入机床数据时通常需要保护级2。（4）
15、单位/比例系统 通过MDSCALING_SYSTEM_IS_METRIC，区分以下物理单位。如果MD 没有物理单位，该区域就为空白。应注意机床数据的缺省设定为 SCALING_SYSTEM IS METRIC=1(米制)，即MD10240=1时数控系统物理单位为米制，若MD10240=0时数控系统物理单位为英制。 5.控制器的上电和引导 在启动模式下引导控制系统的过程如下： 1）接通电源后，当屏幕上出现适当的操作者提示时，按SELECT 键。2）DRAM 测试后，屏幕上出现启动菜单。使用光标来选择引导/启动模式并按INPUT来确认你的选择。启动菜单中列出的模式具有以下含义（5种）：1）通常模式
16、：控制系统导入时，机床数据已更新而且程序已载入。2）缺省数据(只在保护级设置为1 或2 时显示)：控制系统随同标准机床数据一起导入。3）软件升级：不导入控制系统。执行软件升级。4）重新载入已保存的用户数据：保存在闪烁卡中的用户数据(车床数据，程序等)按现有数据载入并用于系统的引导。5）PLC 停止：如果PLC 停止不能通过用户接口来执行的话，PLC 停止即被启动。6安装工具软件 在购置802D 系统附件中，会随系统提供一个工具盒，在中工具盒提供了调试802D 系统所需的全部软件工具和初始化文件。软件工具包括：1）通信软件WINPCIN用于802D 与计算机之间的数据文 件的传输。2）文本管理器
17、和工具盒用于编写及安装PLC 报警文本。3）PLC 编程软件 Programming Tool PLC 802用于编写 PLC 应用程序。4）PLC 子程序库用于简化PLC 应用程序的设计。5）驱动器调试软件SimoCom U用于设置及调试驱动器611U。 （1）安装工具软件 将工具盒CD 插入光盘驱动器，计算机自动进入安装程序。当出现以下画面时，可选择所需的工作软件，如图所示。（2）通信软件（WINPCIN）的应用 通过开始菜单启动“WINPCIN”软件出现如图2所示界面，点击“WINPCIN”，则通信软件（WINPCIN）开始运行。主菜单界面如图所示 RS-232 接口设定菜单界面 在使用
18、WINPCIN软件进行数据传输时，需要使802D系统与WINPCIN软件中的RS-232接口设定一致。RS-232 接口设定菜单界面如图所示，可完成通信接口、波特率、数据格式等内容的设定。在设定结束后，存储并激活所设定的内容，返回主菜单后，就可以开始数据的上传和下载了。WINPCIN选择二进制格式菜单界面 利用通信软件安装车床或铣床初始化文件，首先进入到如图所示界面， WINPCIN 选择二进制数据格式，802D 数控系统选择二进制数据格式，然后启动数据“读入”，由WINPCIN 向802D数控发送初始化文件。数控系统初始化菜单界面 初始化文件包括：C轴初始化文件、铣床初始化文件、车床初始化文
19、件、C轴补充参数。如图所示。7对802D数控系统初始化8语言设定 前景和背景语言的设置为英语。前景语言可以改变。可以从工具箱中来载入。 语言设定顺序：1）用RS-232 电缆将PC 机与PCU(COM1)接口连接。2）启动控制系统并等待直至控制系统已经无错误地被导入。3）在操作区“系统”中，设置保护级2级的密码。4）在操作区“系统”数据入出中，将光标放在“试车数据PC”行。5）按下软键读入。6）在PC 中启动文件管理器。7）通过文件管理器选择所要求的语言文件，定义成前景语言或背景语言，并传送到系统中。8）重新启动系统。9技术设定 （1）有以下初始化文件可提供选择：1）setup_T.cnf 具
20、有完整循环软件包的车床系统。2）setup_M.cnf 具有完整循环软件包的铣床系统。3）setTra_T.cnf 具有完整循环软件包和功能传输，Tracyl，主轴1C 轴和第2 主轴的车床系统。4）trafo_T.ini 具有功能传输，Tracyl，主轴1 C 轴和第2 主轴的车床系统。5）trafo_M.ini 用于功能Tracyl 的机床数据铣床系统。6）adi4.ini 用于设定模拟点输出的机床数据。7）注意：这个初始化文件必须在总配置设置之前的第一次调试过程中传入。（2）技术设定顺序如下：1）用RS-232 电缆连接PC 机和PCU(COM1)接口。2）启动控制系统并等待直至控制系统
21、已经无错误地被导入。3）在操作区“系统”中，设置保护级2级的密码。4）在操作区“系统”数据入出菜单中，将光标放在“试车数据PC”行。5）按下软键读入。6）启动已安装有WINPCIN的PC 机。7）选择软键二进制格式，按RS-232 配置，设置PC/PG 相应的COM 接口。存储后再激活（软件保护&激活，软键返回）。8）按软键发送数据。9）选择车床和铣床(setup_t.ini 或setup_m.ini)初始化文件(在工具箱中)并使用WINPCIN 将它从PC 中传入控制系统里。10）在传输过程中多次自动执行启动。任务任务1 典型数控机床电气电路安装与开机调试典型数控机床电气电路安装与开机调试
22、二级标题名称二级标题名称二级标题名称二级标题名称二级标题名称二级标题名称二级标题名称二级标题名称二级标题名称二级标题名称1. CNC与串行主轴的连接二级标题名称二级标题名称2. CNC与变频器的连接(模拟主轴）二级标题名称二级标题名称二级标题名称二级标题名称序号端口名称用 途1STATUS1主轴状态显示2STATUS2伺服状态显示3CX3主电源MCC控制信号4CX4急停信号5CXA24V直流电源输入6COP10B伺服总路线输入（高速串行总线）7CX5X绝对脉冲编码器电池8JF1脉冲编码器L轴（X轴）9JF2脉冲编码器M轴（Y轴）10JF3脉冲编码器N轴（Z轴）11JX6断电备份模块12JY1负
23、载测量，速度测量，模拟覆盖13JA7B主轴输入端口14JA主轴输出端口15JYA2主轴传感器Mi,MZi16JYA3位置编码，外部旋转信号17JYA4（没使用）18TB3直流连接终端模块19直流连接电池显示（报警）20TB1连接终端板主电源21CZ伺服电机电源线 L轴（X轴）22CZ伺服电机电源线 M轴（Y轴）23CZ2N伺服电机电源线 N轴（Z轴）24TB2主轴电机电源线25安全接地任务任务1 典型数控机床电气电路安装与开机调试典型数控机床电气电路安装与开机调试 任务任务1 典型数控机床电气电路安装与开机调试典型数控机床电气电路安装与开机调试 任务任务1 典型数控机床电气电路安装与开机调试典型数控机床电气电路安装与开机调试 数控机床主轴转速控制任务任务1 典型数控机床电气电路安装与开机调试典型数控机床电气电路安装与开机调试 数控机床主轴转速控制任务任务1 典型数控机床电气电路安装与开机调试典型数控机床电气电路安装与开机调试 变频器与NC的连接JA4025U,V,WL,NSD,STF,STRB,C任务任务1 典型数控机床电气电路安装与开机调试典型数控机床电气电路安装与开机调试 任务任务1 典型数控机床电气电路安装与开机调试典型数控机床电气电路安装与开机调试
